一种时序生产模拟中火电参数缩减方法及相关设备技术

一种时序生产模拟中火电参数缩减方法，其包括如下步骤：收集电网中火电机组数据；按机组容量和机组类型对所述火电机组数据进行分类，形成不同类型的聚合机组并确定每种类型的聚合机组的机组台数及聚合运行参数以实现火电参数缩减；建立聚合机组所构成机组模型的时序生产模拟计算的约束条件以确定聚合运行参数的取值范围；对所述机组模型进行评价以验证聚合运行参数的有效性。以及用于计算或者存储本发明专利技术所述方法步骤的相关设备。本发明专利技术通过统一同类型同容量火电机组的运行参数，从而大大减少了计算参数数量，减少整数变量与约束规模，在保证精度的前提下，提高了运算速度，缩短了响应时间，能够显著提升源网荷储时序生产模拟计算的速度。拟计算的速度。拟计算的速度。

A method of thermal power parameter reduction in sequential production simulation and related equipment

【技术实现步骤摘要】
一种时序生产模拟中火电参数缩减方法及相关设备


[0001]本专利技术涉及一种电力机组建模优化领域，具体涉及一种时序生产模拟中火电参数缩减方法及相关设备。

技术介绍

[0002]随着“碳达峰”和“碳中和”目标的提出，我国将构建以新能源为主体的新型电力系统，新能源将成为电力供应的主体。高比例新能源电力系统中风电和光伏发电出力的波动性、不确定性给电力电量平衡带来较大影响。随着我国能源清洁转型和新能源装机占比的不断提升，高比例新能源运行场景下电力的可靠供应与高效消纳将面临巨大挑战，需要对火电机组模型进行建模，建立快速有效的电力电量平衡评估分析手段。
[0003]传统的机组模型是针对单个火电机组进行建模，对于每一个单独的火电机组，一般需要采用1个或3个二进制变量来描述机组的启停状态，以及1个连续变量来描述机组的输出功率，这样虽然建模细致，但是对于大型互联电网中长期的优化计算来说，计算的时间周期较长，电力系统火电机组个数较多，传统机组模型的变量个数较多，模型计算规模较大，计算时间长，难以在有效时间内求解，计算速度不能满足源网荷储生产模拟需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决现有电网时序生产模拟中火电参数过多的问题。
[0005]本专利技术的目的是采取下述技术方案来实现的：
[0006]一种时序生产模拟中火电参数缩减方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：收集电网中火电机组数据；按机组容量和机组类型对所述火电机组数据进行分类，形成不同类型的聚合机组；统计每种类型的聚合机组的机组台数以及根据火电机组数据计算聚合运行参数；建立聚合机组所构成机组模型的时序生产模拟计算的约束条件以确定聚合运行参数的取值范围；对所述机组模型进行评价以验证聚合运行参数的有效性，完成火电参数缩减。
[0007]优选的，所述火电机组数据包括机组类型、最大出力、最小出力、向上爬坡、向下爬坡、最小开机时间和最小停机时间。
[0008]优选的，所述按机组容量和机组类型对所述火电机组数据进行分类，形成不同类型的聚合机组，包括：先根据机组类型进行分组，然后再根据机组容量分组，得到多个由机组类型和机组容量都相同的火电机组所组成的融合机组。
[0009]优选的，所述聚合运行参数为聚合机组中所有机组的火电机组数据的平均值。
[0010]优选的，所述约束条件包括：聚合机组运行台数约束，聚合机组输出功率约束，聚合机组爬坡约束，聚合机组最小启动时间约束和聚合机组最小停机时间约束。
[0011]优选的，所述聚合机组运行台数约束：
[0012][0013]式中：S
g
(t)为表示时间周期内第t个时段第g个类型火电机组开机台数；N
g
表示第g个类型火电机组的总台数；U
g
(t)表示第t个时段开始时刻第g个类型火电机组启动台数；D
g
(t)表示第t个时段开始时刻第g个类型火电机组停机台数；Y
g
(t)为二进制变量，1表示第t个时段开始时刻第g个类型火电机组有启动机组，0表示没有启动机组；Z
g
(t)为二进制变量，1表示第t个时段开始时刻第g个类型火电机组有停机机组，0表示没有停机机组。
[0014]优选的，所述聚合机组输出功率约束：
[0015][0016]式中：P
g
(t)表示聚合机组的发电功率，和分别是聚合机组的最小和最大技术出力。
[0017]优选的，所述聚合机组爬坡约束：
[0018][0019]式中：和分别表示聚合机组的上、下爬坡率。
[0020]优选的，所述聚合机组最小启动时间约束：
[0021][0022]式中：表示聚合机组的最小启动时间。
[0023]优选的，所述聚合机组最小停机时间约束：
[0024][0025]式中：表示聚合机组的最小停机时间。
[0026]优选的，所述对所述机组模型进行评价以验证聚合运行参数的有效性，包括采用火电发电功率偏差ε
pg
和火电开机数偏差ε
Ng
两个指标来对所述机组模型进行误差评价。
[0027]基于同一专利技术构思本专利技术还提供了一种计算机设备，其包括：一个或多个处理器；所述处理器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现所述的一种时序生产模拟中火电参数缩减方法。
[0028]基于同一专利技术构思本专利技术还提供了一种计算机可读存储设备，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现所述的一种时序生产模拟中火电参数缩减方法。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0030]1、一种时序生产模拟中火电参数缩减方法，其包括如下步骤：收集电网中火电机组数据；按机组容量和机组类型对所述火电机组数据进行分类，形成不同类型的聚合机组；
统计每种类型的聚合机组的机组台数以及根据火电机组数据计算聚合运行参数；建立聚合机组所构成机组模型的时序生产模拟计算的约束条件以确定聚合运行参数的取值范围；对所述机组模型进行评价以验证聚合运行参数的有效性，完成火电参数缩减。本专利技术通过收集火电机组数据，以及对火电机组进行分类，考虑同类型、同容量火电机组的类似运行特性，统一同类型同容量火电机组的运行参数，从而大大减少了计算参数数量，显著提高了后续模拟运算速度，缩短了电网平衡调控的响应时间；同时由于只是对同类型同容量火电机组的参数进行合并，分组后再计算并不会对模拟计算精度产生明显影响。通过建立约束条件确定聚合运行参数的取值范围，进一步提高了后续时序生产模拟运算速度。改变了传统源网荷储生产模拟计算中火电机组逐一计算参数多的问题，通过减少整数变量与约束规模，在保证精度的前提下，显著提升后续时序生产模拟计算的速度。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的一种时序生产模拟中火电参数缩减方法步骤示意图。
具体实施方式
[0032]实施例1
[0033]本专利技术提出了适应时序生产模拟计算的时序生产模拟中火电参数缩减方法，考虑同类型、同容量火电机组的类似运行特性，提出满足源网荷储生产模拟计算精度与实用性的火电机组等值技术，建立兼顾火电运行特性的火电机组聚合运行模型，减少整数变量与约束规模，在保证精度的前提下，可以提升源网荷储生产模拟的速度。
[0034]一种时序生产模拟中火电参数缩减方法，其包括如下步骤：
[0035]S1：收集电网中火电机组数据；
[0036]S2：按机组容量和机组类型对所述火电机组数据进行分类，形成不同类型的聚合机组；
[0037]S3：统计每种类型的聚合机组的机组台数以及根据火电机组数据计算聚合运行参数；
[0038]S4：建立聚合机组所构成机组模型的时序生产模拟计算的约束条件以确定聚合运行参数的取值范围；
[0039]S5：对所述机组模型进行评价以验证聚合运行参数的有效性，完成火电参数缩减。
[0040]具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时序生产模拟中火电参数缩减方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：收集电网中火电机组数据；按机组容量和机组类型对所述火电机组数据进行分类，形成不同类型的聚合机组；统计每种类型的聚合机组的机组台数以及根据火电机组数据计算聚合运行参数；建立聚合机组所构成机组模型的时序生产模拟计算的约束条件以确定聚合运行参数的取值范围；对所述机组模型进行评价以验证聚合运行参数的有效性，完成火电参数缩减。2.如权利要求1所述的一种时序生产模拟中火电参数缩减方法，其特征在于，所述火电机组数据包括机组类型、最大出力、最小出力、向上爬坡、向下爬坡、最小开机时间和最小停机时间。3.如权利要求1所述的一种时序生产模拟中火电参数缩减方法，其特征在于，所述按机组容量和机组类型对所述火电机组数据进行分类，形成不同类型的聚合机组，包括：先根据机组类型进行分组，然后再根据机组容量分组，得到多个由机组类型和机组容量都相同的火电机组所组成的融合机组。4.如权利要求1所述的一种时序生产模拟中火电参数缩减方法，其特征在于，所述聚合运行参数为聚合机组中所有机组的火电机组数据的平均值。5.如权利要求1所述的一种时序生产模拟中火电参数缩减方法，其特征在于，所述约束条件包括：聚合机组运行台数约束，聚合机组输出功率约束，聚合机组爬坡约束，聚合机组最小启动时间约束和聚合机组最小停机时间约束。6.如权利要求4所述的一种时序生产模拟中火电参数缩减方法，其特征在于，所述聚合机组运行台数约束：式中：S
g
(t)为表示时间周期内第t个时段第g个类型火电机组开机台数；N
g
表示第g个类型火电机组的总台数；U
g
(t)表示第t个时段开始时刻第g个类型火电机组启动台数；D
g
(t)表示第t个时段开始时刻第g个类型火电机组停机台...

【专利技术属性】
技术研发人员：李驰，刘纯，张金平，李湃，黄越辉，礼晓飞，刘思扬，桑桢城，郭琳润，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：